JPH0275189A

JPH0275189A - セラミックヒータ

Info

Publication number: JPH0275189A
Application number: JP22693888A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Suzuki; 泰彦鈴木; Shinichi Yokoi; 横井　伸一
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1990-03-14
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JP2537272B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、主に燃焼機器の点火に用いるためのセラミッ
クヒータにおける、セラミック製発熱体とリード線との
接続部の１１ｉ造に関する。

［従来の技術］セラミックヒータは、セラミック製発熱体にリード線を
接続するとともに、これらを機器への装着手段を兼ねる
ハウジングに保持させた構成を有する。

セラミック製発熱体は、電気絶縁性のセラミック焼結体
製基体に、電気抵抗体を担持させて形成されている。基
体は、平板状、角棒状、あるいは丸棒状など所定の形状
を有し、電気抵抗体は、高融点金属または導電性セラミ
ックからなる導電体を、所定のパターンで、前記基体内
に埋設させるか、基体の表面に被着して形成される。

この種のセラミックヒータは、従来よりディーゼル機関
のグロープラグとして実用されている。

また近年、電波雑音を生じない利点から、電子制御装置
を備えたガス燃焼機器などの燃焼機器の点火装置として
の使用が検討されている。グロープラグではハウジング
として筒状主体金具が使用されるが、点火装置用セラミ
ックヒータではハウジングは通常、セラミック製筒状体
が用いられる。

従来の点火装置用セラミックヒータは、第３図に示す如
く、つぎの構造を有していた。

（あ）導電体１０１の両端部１０２．１０３を、基体１
１０の後端部１１１の表面に露出させた構造のセラミッ
ク製発熱体１０を焼成し、この露出面に金属製の電極板
１３１．１３２をろう付けする。

くい）この電−極板１３１．１３２にリード線１４１．
１４２をろう付け、半田付けまたは溶接して、リード線
付き発熱体（発熱素子）１５０を形成する。

くう）この発熱素子１５０を、その後端部を覆うセラミ
ック製筒状ハウジング１６０に挿入して、空隙にセメン
ト等の無機質系の接着剤１７０を充填し、セラミックヒ
ータ１００が製造される。

［発明が解決しようとする課題」しかるに従来のセラミックヒータはっぎの欠点があった
。

（ア）電極板１３１．１３２のろう付は部の強度が不足
して、製造工程の途中で電極板１３１．１３２が剥離し
易い。

（イ）セメント１７０の強度不足や充填むらのため、接
着剤１７０による電極板１３１．１３２の保持力が不十
分となり、リード線１４１、］４２に加わる引っ張り力
で電極板１３１．１３２がリード線１４１．１４２ごと
剥離しやすい。

（つ）電極板１３１．１３２を炉中でろう付けする場合
、電極板１３１．１３２の押さえがないので、ろう付け
のセツティングが難しく、がっろう付は炉中で電極板１
３１．１３２が説落しやすい。

（１）セラミック製発熱体にリード線」４１．１４２を
ろう付けした後、ハウジング１６０内に接着剤１７０で
固着するため、組み付けに手間ががかる。

この発明の目的は、上記セラミック製発熱体と、リード
線との接続強度の増強、およびセラミックヒータの組み
付は効率化にある。

［課題を解決するための手段］上記目的達成のため、本発明は、電気絶縁性セラミック
焼結体からなる基体に、電気抵抗体を担持させるととも
に、該電気抵抗体の両端部を前記基体の後端部に露出さ
せてなるセラミック製発熱体と、前記電気抵抗体に接続
されるリード線と、前記セラミック製発熱体の後端部に
外嵌され、該発熱体および前記リード線を保持する電気
絶縁性のハウジングとを備えるセラミックヒータにおい
て、前記ハウジングと、セラミック製発熱体と、リード
線との固着、および前記電気抵抗体の両端部とリード線
との電気的接続は、前記セラミック製発熱体とハウジン
グとの間隙に前記リード線の先端またはリード線接続金
具の先端を差し込むとともに、前記間隙に導電性ガラス
シール材を充填して行う構成を採用した。

［作用および発明の効果］本発明のセラミックヒータは、導電性ガラスシール材を
溶融し、続いて凝固させて、セラミック製発熱体と、リ
ード線とを、ハウジング内に同時に固着しているので、
つぎの効果を奏する。

（ａ）ハウジング、セラミック製発熱体、およびリード
線の相互の固着力が格段に向上できる。

（ｂ）セラミック製発熱体の電気抵抗体の両端部と各リ
ード線との電気的導通が確実となる。

（ｃ）セラミック製発熱体への電極板のろう付は作業、
電極板へのリード線の溶接作業、および比較的長時間を
要する無機質系接着剤の同化接着工程を省略でき、生産
性が向上できる。

［実施例］次に本発明を第１図および第２図に示す実施例に基づき
説明する。

本発明にかかるセラミックヒータ１は、セラミック製筒
状ハウジング２内に、セラミック製発熱体１０の後部を
差し込み、前記ハウジング２の後端から該ハウジング２
の内壁と発熱体１ｏの後部外壁との間に設けた間隙Ｓに
、リード線１１．１２の先端部を差し込み、ハウジング
２内の、発熱体１０と、該差し込まれたリード線の先端
部が重なる部分に導電性ガラスシール材５を充填し、溶
融させてその後凝固させてなる。

ハウジング２は、アルミナ、ムライト、窒化珪素など耐
熱性、耐熱衝撃性に優れたセラミックを主体とするセラ
ミック焼結体製である。ハウジング２の内部には、セラ
ミック製発熱体１０の後端部が円滑に嵌め込まれる寸法
を有する軸心の貫通穴２１と、該貫通穴に連通ずるとと
もに、その後部に沿って、平行して設けられた開穴２２
．２３とが設けられている。開穴２２．２３は前記リー
ド線１１．１２の差し込まれる間隙Ｓを形成している。

セラミック製発熱体１０は、窒化珪素、アルミナなどの
電気絶縁性で耐熱性に優れたセラミック焼結体からなる
基体３に、略（１字状のパターンで埋設された導電体か
らなる電気抵抗体４を担持させた構造を有する。

本実施例では、基体３はアルミナまたは窒化珪素を主体
とし、直径８．０ｍｍ、長さ５０ｍｍの丸棒状を呈する
。

電気抵抗体４は、その両端部４１．４２が基体３の後端
部３１に配され、該両端部４１．４２はその外側の側面
が基体３の側面に露出した露出面４３．４４となってい
る。

導電性ガラスシール材５は、鉛ガラスまたは硼珪酸ガラ
スに、銅または錫の粉末を混合したものが好適である。

リード線１１．１２は、ニッケル線またはニッケル棒が
使用できる。

このセラミックヒータ１は、つぎのように製造される。

（Ａ）丸棒状に成形した未焼結セラミック成形体内に、
所定のパターンで導電体を配着させ、焼成して一体化す
る。これにより未焼結セラミック成形体は、基体３とな
り、導電体は電気抵抗体４となって、セラミック製発熱
体１０が製造される。

（Ｂ）つぎに電気抵抗体４の露出面４３．４４を含むセ
ラミック製発熱体の後端部３１を、ハウジング２の貫通
穴２１に嵌め込む。この場合において、発熱体１０の後
端部３１および／またはハウジング２の内周をテーパに
形成しておくと、嵌合が円滑になされる。

（Ｃ）つぎに前記開穴２２．２３に、導電性ガラスシー
ル材５を充填するとともに、リードｍ１ｌｌ、１２の先
端部を差し込む。

（Ｄ）つぎにこの嵌合体を電気炉内で加熱し、ガラスシ
ール材５を溶融させて、その後凝固させる。

第１図に示す構造の本発明に係るセラミックヒータは、
リード線が１．Ｏｋｇｆ以上の引っ張り強度を有するの
に対し、第３図に示す構造の従来のセラミックヒータは
、０．２〜０．３ｋｇｆの引っ張り強度である。

［変形例］本発明は、上記実施例のほか、つぎの変形例を含む。

（１）リード線の先端部を、径大に形成したり、ガラス
シールがなされる部分の、リード線の先端部、ハウジン
グ内周、またはセラミック製発熱体に、凸凹を設けるこ
とにより、ガラスシールとリード線等との結合強度を増
大さぜる。

（２）セラミック製発熱体の後端部に溝を設け、この溝
とハウジング内壁との間隙にリード線の先端部を差し込
むとともに導電性ガラスシール材を充填する。

（３）導電性ガラスシール材で固着するのはリード線の
接続金具とし、この接続金具にリード線を接続する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミックヒータの平面断面図、第２
図はその背面図、第３図は従来のセラミックヒータの平
面断面図である。図中、１・・・セラミックヒータ　２．１６０・・・セ
ラミック製筒状ハウジング　４・・・電気抵抗体　５・
・・導電性ガラスシール材　１ｏ・・・セラミック製発
熱体　１００・・・セラミックヒータ　１７０・・・セ
メント等の無機質系の接着剤代理人　　弁理士　　石　黒　健　二１００・・・セラミックヒータ１６０・・・セラミック製筒状ハウジング１７０・・・
セメント等の無機質系の接着剤第３図

Claims

【特許請求の範囲】１）電気絶縁性セラミック焼結体からなる基体に、電気
抵抗体を担持させるとともに、該電気抵抗体の両端部を
前記基体の後端部に露出させてなるセラミック製発熱体
と、前記電気抵抗体に接続されるリード線と、前記セラミック製発熱体の後端部に外嵌され、該発熱体
および前記リード線を保持する電気絶縁性のハウジング
とを備えるセラミックヒータにおいて、前記ハウジングと、セラミック製発熱体と、リード線と
の固着、および前記電気抵抗体の両端部とリード線との
電気的接続は、前記セラミック製発熱体とハウジングとの間隙に前記リ
ード線の先端またはリード線接続金具の先端を差し込む
とともに、前記間隙に導電性ガラスシール材を充填して
なされたことを特徴とするセラミックヒータ。